[发明专利]快速双对比度MR成像

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振（MR）成像领域。其涉及对放置在MR设备的检查体积中的患者的至少身体的部分进行MR成像的方法。本发明还涉及MR设备以及在MR设备上运行的计算机程序。

背景技术

利用磁场与核自旋之间的相互作用以形成二维或三维图像的图像形成MR方法当今被广泛使用，特别是在医学诊断领域中，因为对于软组织的成像而言，这些方法在许多方面都优于其他成像方法，它们不需要电离辐射，并且它们通常是无创的。

根据一般的MR方法，要被检查的患者的身体被布置在强的均匀磁场中，磁场的方向同时限定了测量所基于的坐标系的轴（通常为z轴）。取决于可以通过施加规定频率（所谓的拉莫尔频率，或MR频率）的交变电磁场（RF场）激励（自旋共振）的磁场强度，所述磁场针对个体核自旋产生不同的能级。从宏观角度来讲，所述个体核自旋的分布产生整体磁化，可以通过施加合适频率的具有垂直于所述z轴的有效磁场的电磁脉冲（RF脉冲），使所述整体磁化偏离平衡状态，从而所述磁化行为将关于所述z轴进动。所述进动描绘锥体的表面，所述锥体的孔径角被称作翻转角。所述翻转角的大小取决于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况中，所述自旋从所述z轴偏离到横向平面（翻转角90°）。

在所述RF脉冲终止之后，所述磁化弛豫回原始平衡状态，其中再次以第一时间常数T₁（自旋点阵或纵向弛豫时间）建立所述z方向上的磁化，并且所述磁化以第二时间常数T₂（自旋-自旋或横向弛豫时间）在垂直于所述z轴的方向弛豫。借助于一个或多个接收RF线圈可以探测到所述磁化的变化，所述接收RF线圈以如下的方式在所述MR设备的检查体积内布置和取向：使得在垂直于所述z轴的方向测量所述磁化的变化。在例如90°脉冲的施加之后，所述横向磁化的延迟伴随有（由局部磁场不均匀诱导的）核自旋从具有相同相位的有序状态到其中所有相位角均匀分布的状态（移相）的过渡。可以借助于重新聚焦脉冲（例如180°脉冲）补偿所述移相。这在所述接收线圈中产生回波信号（自旋回波）。

为了实现身体中的空间分辨，将沿三个主轴延伸的线性磁场梯度叠加到均匀磁场上。造成对自旋共振频率的线性空间依赖性。在接收线圈中拾取到的信号则包含可以与身体中不同位置相关联的不同频率的分量。经由所述RF线圈获得的信号数据对应于空间频率域，并且被称作k-空间数据。所述k-空间数据通常包括以不同的相位编码采集的多条线。通过收集大量样本将每条线数字化。一套k-空间数据被转换成MR图像，例如借助于快速傅立叶变换。

磁共振血管造影术（MRA）是一组基于MR成像的技术，其以对血管成像为目的。MRA被用于生成动脉的图像，用于评价它们的狭窄、闭塞或动脉瘤。MRA常常被用于评价颈动脉和脑动脉、胸部和腹部主动脉、肾动脉，以及腿部。还已知用于生成静脉的图像的磁共振静脉造影（MRV）技术。

MRA方法可以被分成“亮血”和“暗血”技术。在亮血血管造影术或飞行时间（TOF）血管造影术中，将来自流动的血液的MR信号进行优化，同时抑制来自静止的组织的MR信号。亮血MRA通常使用短回波时间结合大翻转角用于磁共振的激励。随着流动的血液进入实际被成像的区域，其遇到有限数目的RF激励脉冲，因此其是不饱和的。因此，来自流动的血液的MR信号比来自饱和静止组织的MR信号具有高得多的幅度。大翻转角的使用导致来自所述成像体积内新鲜流入的血的移动自旋的高MR信号幅度。同时，通过大翻转角的使用实现了对静态自旋的有效抑制。因此，在得到的亮血MR图像中，在暗的背景下描绘出亮的血管。

相反，暗血MRA方法利用了流动相关信号空白。来自流动的血的MR信号被抑制，而来自静止组织的MR信号被优化。换言之，由于从流动的血传出的MR信号不存在或者很小，因而使所述流动的血在得到的MR图像中显现为暗色或黑色。暗血MRA通常采用小翻转角和长回波时间。由于所述长回波时间，来自移动的血液自旋的MR信号在信号采集时相对于其周围已衰减。为了维持来自围绕血管的静态组织的MR信号，采用低翻转角用于磁共振的激励。

在实践中，为拥有对于诊断可用的两种对比类型的互补信息，有时候期望应用暗血MRA和亮血MRA两者。问题在于，为了获得亮血MR图像和暗血MR图像两者，需要两次完整的扫描，其导致相应地长的扫描时间。

根据前文容易理解，存在对于改进的MR成像技术的需要。因此本发明的目标是以减少的采集时间实现双对比度MR成像。

发明内容